飼料對生豬養(yǎng)殖小區(qū)糞便產(chǎn)量及糞便污染物背景值的影響

何余湧 羅建華 吳志勇 陸 偉 謝國強

隨著飼料工業(yè)及飼養(yǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對養(yǎng)殖利潤最大化的欲望日益增強，于是在生豬生產(chǎn)中普遍使用諸如高蛋白、高銅和高鋅等富營養(yǎng)的飼料以縮短生豬飼養(yǎng)周期，這使得飼料中還有大量的氮、磷、銅和鋅等未被消化吸收而通過糞便排出體外，進入到環(huán)境中，對環(huán)境產(chǎn)生污染。研究表明：當(dāng)豬糞中的污染物在環(huán)境中積累到一定程度時，不僅會導(dǎo)致土壤退化，農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，而且還可以通過徑流、淋失作用污染地表水和地下水，對生態(tài)環(huán)境造成極大危害，甚至進入人類食物鏈而危害人類健康[1-5]。由于生產(chǎn)方式的不同導(dǎo)致了生豬飼喂方法和飼料組成的不同，使得生豬糞便中各種物質(zhì)的成分與濃度有較大差異，尤其是豬糞中重金屬的含量。為此，有必要研究在正常飼喂情況下飼料營養(yǎng)和飼喂水平對糞便產(chǎn)量及糞便污染物含量的影響，為推動生豬養(yǎng)殖過程的清潔生產(chǎn)和變末端治理為源頭控制提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地點與時間

選擇東鄉(xiāng)墟上橋鎮(zhèn)深坑生豬養(yǎng)殖生態(tài)小區(qū)進行飼料對生豬養(yǎng)殖小區(qū)糞便產(chǎn)量及糞便污染物背景值影響的研究，分春、夏、秋、冬四個季節(jié)進行試驗。

1.2 試驗方法

選擇體重接近、采食正常、健康的生豬進行監(jiān)測，試驗生豬分保育豬、育肥豬、妊娠母豬三個飼養(yǎng)階段，其中保育豬體重為20 kg左右，育肥豬體重為70 kg左右，妊娠母豬為妊娠2個月的母豬。各階段隨機抽取3～5欄（10～30頭）進行糞便收集，將每天上下午分別收集的新鮮糞便稱重和記錄后，混合均勻，采用四分法取3個樣品，每個樣品約1 kg，裝入自封樣品袋中。另外，每天下午在堆糞池中選定3～4塊采樣點，分別由底部自下而上每20 cm采樣一次，每次采樣約500 g，裝入樣品混合盆中，混勻后用四分法取3個樣品，每個樣品約1 kg。每次采集的3個樣品中1個不進行任何預(yù)處理，用于含水率測定；另外2個樣品分別加入濃度為4.5 mol/l H2SO4進行預(yù)處理，添加的比例為每100 g鮮糞加20 ml，用于測定其它指標(biāo)和留樣備用，同時采集各欄的飼料樣品。將采集的樣品及時送江西省無公害農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 受檢生豬飼料中各指標(biāo)的含量

四個季節(jié)中保育豬、育肥豬和妊娠母豬飼料的水分、粗蛋白、磷、銅和鋅含量見表1。

2.2 鮮糞收集量

小區(qū)生豬全部飼養(yǎng)在水泥地面上，每天由飼養(yǎng)員按豬場正常操作將地面上的生豬糞便收入塑料盆內(nèi)并定時稱重。表2是春、夏、秋、冬四個季節(jié)中每個階段生豬每天的鮮糞收集量。數(shù)據(jù)表明，在一個監(jiān)測年內(nèi)，每個階段每頭生豬每天的鮮糞平均收集量范圍為：保育豬0.21～0.69 kg/（頭·d）、肥育豬0.51～1.64 kg/（頭·d）、妊娠母豬1.16～1.83 kg/（頭·d）。在夏季和秋季，每頭生豬的糞便日平均收集量比其它兩個季節(jié)低，其原因可能有以下幾方面：一是夏天因氣溫較高而導(dǎo)致生豬采食量較低,而較低的采食量在一定程度上提高了營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，減少了腸道內(nèi)容物的排出；二是因沖欄、降溫和飲水過程導(dǎo)致地面濕度增大而使糞便在地面的粘結(jié)增加。

表1 受檢生豬飼料中各指標(biāo)的含量

表2 生豬的糞便平均收集量

2.3 糞便中各種物質(zhì)的濃度

將不同季節(jié)采集到的生豬糞便樣品送檢后得到表3數(shù)據(jù)。結(jié)果表明：保育豬鮮糞含水率為69.37%～75.20%,其風(fēng)干糞樣中全氮、全磷和有機質(zhì)的濃度分別為3.77%～4.52%、0.82%～1.45%和75.27%～81.18%，銅和鋅的濃度分別為 818.42～1433.33 mg/kg和2400.00～10216.67 mg/kg；育肥豬鮮糞含水率為68.30%～75.67%,其風(fēng)干糞樣中全氮、全磷和有機質(zhì)的濃度分別為 3.05%～3.31%、0.70%～1.88%和72.42%～76.82%，銅和鋅的濃度分別為 444.15～971.67 mg/kg 和 717.68～1483.40 mg/kg；妊娠母豬鮮糞含水率為68.30%～74.52%,其風(fēng)干糞樣中全氮、全磷和有機質(zhì)的濃度分別為2.26%～2.54%、1.08%～2.45%和68.04%～71.99%，銅和鋅的濃度分別為178.88～421.67 mg/kg 和 627.13～1050.00 mg/kg。同一季節(jié)糞便含水率、全氮、有機質(zhì)、銅和鋅濃度的變化趨勢為：保育豬＞育肥豬＞妊娠母豬；全磷濃度的變化趨勢是：保育豬＜育肥豬＜妊娠母豬；銅和鋅濃度的變化趨勢為：夏＞春＞冬＞秋。從這些數(shù)據(jù)可以看出，保育豬風(fēng)干糞樣中的氮、銅和鋅的含量最高，而妊娠母豬風(fēng)干糞樣中的磷和磷氮比最高，這一現(xiàn)象應(yīng)引起關(guān)注。從表3數(shù)據(jù)可以得到兩點啟示：一是生產(chǎn)者給生豬提供的營養(yǎng)十分豐富，遠遠超過了生豬生產(chǎn)的實際營養(yǎng)需要，其原因可能是由于飼料的營養(yǎng)水平超過了飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求和（或）過量飼喂導(dǎo)致的，今后應(yīng)在如何更加合理地進行飼料配制和改進飼喂方法方面進行改進以降低生豬糞便中污染物的濃度；二是如何更好地處理好和利用好這些糞便，以最大限度地減少糞便對環(huán)境造成的污染，同時又能可持續(xù)地用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2.4 不同飼養(yǎng)階段的生豬日平均干糞收集量及干糞中各種污染物的日總產(chǎn)生量（見表4）

表3 生豬糞便中各種物質(zhì)的濃度(以干基計)

表4 不同飼養(yǎng)階段的生豬日平均干糞收集量及其干糞中各種物質(zhì)的日總產(chǎn)生量[g/（頭·d）]

表4數(shù)據(jù)表明，每頭保育豬每天的平均干糞收集量為110.80 g/（頭·d），其中氮、磷、有機質(zhì)、銅、鋅的日平均產(chǎn)生量分別為：4.41、1.43、85.75、0.12、0.52 g/（頭·d）。

每頭育肥豬每天的平均干糞收集量為282.21g/（頭·d），其中氮、磷、有機質(zhì)、銅、鋅的日平均產(chǎn)生量分別為：9.02、4.06、207.66、0.20、0.30 g/（頭·d）。

每頭妊娠母豬每天的平均干糞收集量為423.08 g/（頭·d），其中氮、磷、有機質(zhì)、銅、鋅的日平均產(chǎn)生量分別為：10.30、7.79、300.33、0.13、0.38 g/（頭·d）。

3 討論

從監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，在常規(guī)生產(chǎn)情況下飼料通過豬體消化后所產(chǎn)生的糞便，不僅數(shù)量較大而且其中含有大量的有機質(zhì)和微量元素。當(dāng)豬糞進入土壤系統(tǒng)庫后，它改變了生態(tài)系統(tǒng)中無機環(huán)境的組成，進而參與和影響整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)[6]，既可促進生產(chǎn)者的生物增長和品質(zhì)的提高[7-8]，也會因處理不當(dāng)而破壞土壤的生態(tài)平衡，從數(shù)量和品質(zhì)上影響生物量的積累，甚至造成地表水和地下水中氮、磷和某些微量元素含量的超標(biāo)[1，9]。

在我國農(nóng)業(yè)研究報道及技術(shù)推廣資料中，均提倡大量施用有機肥，而大量施用未經(jīng)處理的禽畜糞肥容易導(dǎo)致養(yǎng)分在環(huán)境中盈余和累積而出現(xiàn)污染。因此，計算禽畜糞肥用量時，需要注意到其與傳統(tǒng)有機肥養(yǎng)分含量的差別。本次監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，生豬糞便中的P/N比在0.31～0.75，高于一般作物的P/N比 (在0.1～0.2)。而目前通常根據(jù)有機肥的含N量而不是含P量來計算畜禽糞便的用量，所以在施用禽畜糞肥時很容易造成P在土壤的累積和流失[10]。P是水體富營養(yǎng)化的重要限制因子，土壤P含量增加會提高土壤徑流水中的P水平，進而提高地表水中的P含量[11]，最終導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，因此，相對于N污染，養(yǎng)殖業(yè)造成的P污染在國際上受到更多的關(guān)注[12]。

另外，我國現(xiàn)行有機-無機復(fù)合肥料國家標(biāo)準(zhǔn)(GB18877—2002)、有機肥標(biāo)準(zhǔn)（NY525—2002）和復(fù)合微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)（NY/T 798—2004）均只對 Pb、Cd、Cr和As這四種重金屬的限量作了規(guī)定，而對Cu、Zn含量沒有做出限制。對照德國腐熟堆肥中重金屬Pb(150 mg/kg)、Cd(1.5 mg/kg)、Cu(100 mg/kg)、Zn(400 mg/kg)、Cr(100 mg/kg)的限量標(biāo)準(zhǔn)，我們可以發(fā)現(xiàn)，被監(jiān)測生豬小區(qū)豬糞便中銅、鋅含量（銅178.88～1433.33 mg/kg，鋅627.13～10216.67 mg/kg）已超過此規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

4 小結(jié)

4.1 應(yīng)加強對豬場技術(shù)人員和飼養(yǎng)人員的培訓(xùn)工作，分階段進行日糧配制和飼喂以減少營養(yǎng)物質(zhì)的浪費和污染物質(zhì)的濃度。在生豬養(yǎng)殖過程中要切實重視飼料營養(yǎng)和飼喂水平對糞便產(chǎn)量及糞便污染物含量的影響，以推動生豬養(yǎng)殖過程的清潔生產(chǎn)，變末端治理為源頭控制。

4.2 制定限制微量元素在飼料中最高使用限量的強制標(biāo)準(zhǔn)，以減少微量元素在飼料中的添加量，節(jié)約資源和保護好生態(tài)環(huán)境。

4.3 制定并落實與生豬生產(chǎn)中污染物產(chǎn)生、排放有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)是生豬清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵。使各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間的規(guī)定統(tǒng)一協(xié)調(diào)，增加《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中銅、鋅的標(biāo)準(zhǔn)值。

4.4 研究開發(fā)從豬場糞污中提取微量元素的技術(shù)，實現(xiàn)資源的回收利用。

4.5 人們對重金屬元素通過飼料添加-禽畜吸收-禽畜排泄-施入土壤-作物吸收這種途徑進入人類食物鏈而影響人類健康的危害性，尚未給予應(yīng)有的重視。加大對集約化養(yǎng)殖禽畜糞肥養(yǎng)分在生態(tài)環(huán)境中的盈余和流失、鹽分在環(huán)境中的累積、重金屬對農(nóng)產(chǎn)品食用安全影響及其在食物鏈中的遷移累積等問題進行深入系統(tǒng)的研究是十分必要且具有重大現(xiàn)實的意義。

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